第2章酸碱平衡和酸碱滴定法ppt课件.ppt

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1、分析化学1第2章酸碱平衡和酸碱滴定法22.1概述在水溶液中，酸度及水合作用是影响化学反应最重要的因素。因此，不能全面掌握酸碱平衡所涉及的主要问题，就不可能成为一个合格的化学分析家。见书P303本章目的选择指示剂求出溶液的[H+]代数法求解提出简化条件的公式滴定分析质子条件确定误差范围根据误差要求推导精确公式计算法滴定法确定滴定条件2.1.1酸碱平衡研究的内容见书P304本章要求掌握代数法计算一、二元酸碱体系的pH值计算公式的推导及公式简化的条件。掌握酸碱滴定法的基本规律：化学计量点时pH值计算；指示剂的选择；终点误差计算。酸碱滴定法的应用。52.1概述2.1.1酸碱平衡研究的内容a.已知酸碱

2、组分浓度c和平衡常数Ka，求算溶液的pH及各种形体的浓度。b.从pH和Ka求分布系数，例如：已知HAc的Ka和浓度为cmol.L-1求溶液的[H+]或pH，[HAc]及[Ac-]的浓度c.如果测出了某些形体的浓度，并已知酸碱组分浓度c，则可以测算相关的平衡常数Kad.缓冲溶液的理论及应用e.酸碱指示剂，滴定曲线和终点误差2.1.2酸碱平衡研究的手段a.代数法b.图解法c.计算机方法见书P30-316自学内容：1.离子的活度和活度系数2.活度常数、浓度常数3.离解常数（Ka及Kb）自学要求：概念：活度、活度系数、活度常数、浓度常数、平衡常数（活度常数、浓度常数）酸碱质子理论：酸碱定义、共轭酸碱

3、对、酸碱半反应、共轭酸碱对的Ka及Kb§2.1.3活度、活度系数(自学）见书P31-347§2.1.3活度、活度系数关于活度的概念可以理解为联系理想体系和实际体系之间关系的参数。在理想体系中，各组分不相互影响，每种物质的化学势只取决于存在的粒子数量，因而可以由反应物浓度表示：在实际体系中各组分之间存在有相互影响，所以应该用活度代替浓度：见书P31-348分析化学中应用活度概念的问题C代表离子i的浓度，代表活度，浓度与活度的关系：注意三方面问题：1.测定的结果是用活度还是用浓度来表达；2.判断由于离子强度的变化是否会对计算或测量结果产生不可忽略的影响3.如果这种影响不可忽略，如何校正。9活度系

4、数的计算对AB型的稀电解质溶液（<0.1mol.L-1）,可以用德拜-休克尔Debye-Hükel公式计算：10当离子强度较小时，可以不考虑水化离子的大小，活度系数可以按下式计算：离子强度的计算离子强度与溶液中各种离子浓度及电荷有关，计算如下：式中分别为溶液中第i种离子的浓度和电荷11例题例题1.计算0.1mol.L-1HCl溶液中H+的活度。由附录3查得H+的值为900，又由附录4查得当为900，I为0.1mol.L-1时，12例题2.计算0.05mol.L-1AlCl3溶液中Cl-和Al3+的活度。见书3213比较Cl-和Al3+，可见同样的离子强度对高价离子的影响要大得多。对中性分子变化

5、很小。142.1.4酸碱反应的平衡常数—解离常数见书3315如果弱酸的离解常数用活度表示：162.2分布分数的计算一、分析浓度、平衡浓度（酸的浓度与酸度）酸度—溶液中的氢离子浓度或活度；pH酸的浓度—分析浓度。分析浓度—总浓度,标签浓度(cmol.L-1)，是指单位体积溶液中所含某种酸的物质的量（mol）包括未离解的酸的浓度和已离解的酸的浓度。平衡浓度—平衡状态时，溶液中溶质的各种型体的浓度，用符号[]表示，单位为mol·L-1例如：[HAc]、[Ac-]见书P3417HClc=0.010molL-1HAcc=0.010molL-1分析浓度与平衡浓度含义的区别[H+]=c=0.010molL

6、-1pH=2.0c=[HAc]+[Ac-]=0.010molL-1[H+]=4.2×10-3molL-1pH=3.3818二、分析浓度与平衡浓度的关系物料平衡（MBE）：溶液中溶质的各型体的平衡浓度之和必等于其分析浓度。例如浓度为c（mol.L-1）HAc的物料平衡（MBE）：[HAc]+[Ac-]=c例如浓度为c（mol.L-1）H3PO4的物料平衡c=[H3PO4]+[H2PO4－]+[HPO42－]+[PO43-]19三、溶液中酸碱组分的分布分布分数：溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其总浓度的分数，称为分布分数，以表示。20想一想？以草酸沉淀钙离子为例，试说明分布分数在分析化学的应用中有何

7、意义？要使钙离子沉淀完全，主要控制：1.草酸的浓度；2.草酸根的浓度；如何控制。21提示Ca2++C2O42-=CaC2O4草酸钙沉淀的形成与草酸根的平衡浓度[C2O42-]有关，而[C2O42-]不仅与草酸的总浓度有关，还与溶液的酸度密切相关。为什么？c=[H2C2O4]+[HC2O4-]+[C2O42-]222.2.1一元酸溶液例如:cmol.L-1的HAc溶液HAc=H++Ac-见书P352